椎管内分娩镇痛的优化管理

杜唯佳, 刘志强

(同济大学附属第一妇婴保健院麻醉科,上海 200040)

椎管内分娩镇痛技术使母婴受益远大于风险,已成为产妇首选的产时镇痛方式。自2018年国家卫健委颁布《关于开展分娩镇痛试点工作的通知》后,我国椎管内分娩镇痛的实施率有了显著的提高。2022年8月,国家卫健委等17个部门联合印发《关于进一步完善和落实积极生育支持措施的指导意见》,其中提到加强生殖健康服务,扩大分娩镇痛试点,规范相关诊疗行为,提升分娩镇痛水平。目前,全国913家试点医院平均分娩镇痛率已接近60%。随着分娩镇痛的广泛开展,如何进一步提高分娩镇痛质量是当前亟需解决的难点问题。本文聚焦椎管内穿刺定位技术、硬膜外导管设计、输注技术改良和硬膜外腔药物的合理应用,结合相关国内外循证医学依据,进一步探讨椎管内分娩镇痛的优化管理。

1 穿刺定位技术的改良

1.1 阻力消失法(loss of resistance, LOR)

正确定位硬膜外腔位置是保证椎管内分娩镇痛有效性的前提基础。自1921年Pagés和1933年Dogliotti发明LOR至今,LOR成为定位硬膜外腔位置最常用的方法,包括空气法和液体法。多项研究探讨了两种媒介的优劣。就镇痛效果而言,两者在疼痛评分方面没有显著差异[1];在不良反应方面,使用液体作为媒介时硬膜外导管置入困难、意外血管内置管、阻滞不全和意外硬脊膜刺破的发生率显著高于空气。其理论依据是液体不易被压缩,进入硬膜外腔后可以起到推开硬脊膜和周围血管丛的作用,有利于置管的同时降低了穿破硬脊膜和血管的风险;此外,相比空气,使用液体作为媒介时的落空感会更明显[2]。基于以上优势,使用液体似乎更加安全,多项全球范围内的调查结果亦显示多数麻醉医生偏好使用液体[2]。但也有研究结果提示,两种方法的选择应取决于麻醉医生的操作习惯,使用熟悉的媒介可以减少穿刺失败和意外刺破硬脊膜的风险,降低穿刺时异物感[3]。虽然LOR是目前硬膜外腔的主流方法,但非金标准,LOR的判定是基于麻醉医生的主观感受,因此特异性较差,当穿刺针偏离了中线位置进入椎旁肌肉和组织时也会出现落空感,即假阳性LOR。近年来发明的CompuFlo硬膜外压力传感系统是基于LOR原理,通过压力传感技术,实时、客观性地反映硬膜外腔压力的变化,每秒钟可以捕捉到4次硬膜外针尖末端压力的细微变化,并且提供压力图像和声音反馈,有助于操作者识别LOR和鉴别假阳性LOR。研究发现使用该技术进行硬膜外腔定位的准确率高达97.1%,具有广阔的应用前景[4]。然而,目前该技术并未大规模开展,考虑到是外接装置,如何保证全程无菌,减少感染的风险是该技术进一步推广的难点之一。

1.2 硬脊膜刺破硬膜外(dural puncture epidural, DPE) 和腰硬联合(combined spinal epidural, CSE)穿刺技术

由于分娩镇痛的穿刺节段在L1L2以下,可以通过针内针技术刺破硬脊膜引流出脑脊液从而确认硬膜外腔位置。基于该原理的CSE和DPE穿刺技术可以增加置管的准确性,但刺破硬脊膜后需确定脑脊液的回流。研究显示,刺破硬脊膜后,有或没有脑脊液回流后置管,后续两组的导管重置率分别为22.2%和9.3%[5]。因此,如果没有脑脊液回流,建议重新调整硬膜外穿刺针的位置,否则可能导致硬膜外导管位置不佳、重置或者镇痛不全。此外,CSE或DPE在肥胖产妇中的定位优势可能更为显著,由于肥胖产妇体表定位困难且假阳性LOR风险增加,其成功实施镇痛的关键是确认中线位置,在针内针确认脑脊液回流后置管基本可以保证导管位置良好。Tan等[6]比较了DPE和传统硬膜外穿刺技术用于肥胖产妇的镇痛效果,结果发现两组镇痛不良事件(单侧阻滞、导管位置调整、硬膜外药物追加、导管重置和中转剖宫产麻醉失败率)差异没有统计学意义。两组在干预前均使用了超声辅助定位,可能一定程度掩盖了DPE的定位优势;其次,在镇痛维持阶段脉冲容量不足也是导致DPE不能有效发挥作用的原因之一[7]。因此,未来的研究将致力于进一步探究DPE和CSE穿刺技术在穿刺定位困难人群中的潜在优势,从而指导椎管内分娩镇痛的安全开展。

1.3 可视化超声引导穿刺技术

可视化技术被广泛用于临床麻醉,近年来超声用于产科麻醉的报道屡见不鲜。它可以辅助椎管内穿刺定位和评估进针深度,从而减少穿刺失败率和反复穿刺造成的损伤,改善镇痛效果[8]。研究发现,在BMI正常的产妇中,使用超声引导下硬膜外穿刺,可以精确测量皮肤到硬膜外腔的距离[9]。而在肥胖产妇中,使用超声引导下定位可以增加穿刺的一次成功率,减少反复穿刺次数和定位时间,从而提高产妇的满意度[10-11]。手持式超声是近年来的研究热点,它携带方便,操作简单。研究发现其在用于肥胖产妇的定位效果可以与传统超声相媲美,在产科人群中有一定的发展前景[12]。但值得注意的是,对于有一定工作经验的麻醉医生和操作者,超声引导与传统定位相比可能并无优势。但对于初学者来说,超声引导下穿刺可以显著提高穿刺成功率[13]。因此,对于有经验的操作者和触诊定位简单的产妇,超声可能并无优势。而在一些体表定位困难或解剖标志异常,如脊柱侧弯、有脊柱手术史、肥胖和难以触诊到骨性标志的产妇,超声引导定位下穿刺可能有一定的指导意义。

1.4 硬膜外腔压力示波(epidural waveform analysis, EWA)技术

该技术是基于LOR原理,穿刺针在达到硬膜外腔后阻力消失,压力骤降。当穿刺针或硬膜外导管正确置入硬膜外腔时,通过压力传感器可以探及到和脉搏或心率一致的共振波形;但当进入周围解剖组织,如韧带、肌肉、脂肪等,无波形出现。研究发现,使用EWA确认硬膜外腔位置的灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为89%、86%、98%和43%[14]。与传统的LOR相比,EWA确认硬膜外腔位置的失败率显著降低(24%vs2%,P=0.002)[15]。然而,以上数据均来自与胸段硬膜外测压的结果,在腰段特别是在产科人群中是否有同样的优势仍然未知,值得进一步探究。此外,尽管EWA有一定的理论优势,但在临床上并未大规模开展,主要原因是其操作繁琐,而且耗费较大,目前仍然主要用于临床研究。

2 硬膜外导管的改良

2.1 材质

不同的材质会直接影响导管弯曲刚度、抗拉强度以及置管的顺应性(是否会盘曲、变形)。螺旋加强型导管是导管发展史上的一大技术进步。内层的螺线钢丝加强了导管的韧性,从而减少导管脱出、打折的风险[16-17]。此外,内层螺旋钢丝在导管末端较为稀疏,增加了导管在硬膜外腔的延展性和顺应性,同时降低了导管误入蛛网膜下腔和血管的风险。相比非加强型导管,留置螺旋加强型导管的阻力明显减小,明显缩短置管时间,也降低了导管移位的风险[17]。材质不同还会间接影响临床应用效果。在置管方面,材质柔软的导管在硬膜外腔遇到神经根或阻力时会卷曲或避开,从而降低感觉异常的发生率。然而,其穿刺成功后置管不畅的发生率较高[18],而手法调节,如施压置管、旋转穿刺针等会增加硬脊膜穿破的风险,增加了穿刺时间,给患者带来不适。尼龙材质由于其弯曲刚度是传统聚乙烯塑料的2倍,材质的差异显著增加了该导管置管的1次成功率(99.2%vs85%,P<0.000 1)[18]。然而,对于在人体温度下可变软的材质,如聚氨酯,在置管时由于温度尚未传导均匀此优势并不明显。导管分裂、断裂往往与导管的抗拉强度有关,虽然普遍观点认为导管残留在体内不会造成不良结局。但仍有导管残留导致感染、蛛网膜下腔狭窄等并发症的风险。在遇到拔管困难时推荐的处理方法有: 改变患者体位,改为侧卧胸膝位下拔管;等3060 min后尝试拔管;通过导管推注生理盐水,同时缓慢拔管。聚酰胺相比其他导管材质具有较高的抗拉强度。对于加强型导管,去除内层钢丝并不能提高其抗拉强度[19],拔管困难时拔出导管内层钢丝反而会破坏导管的完整性。此外,导管末端35 cm部分通常会留置在硬膜外腔,接近人体的核心温度(37 ℃)。研究发现,聚酰胺尼龙混合材质的导管在(37±1) ℃下抗拉强度下降,而Pebax(聚酰胺和聚醚嵌段共聚物)和聚酰胺材质导管不受影响[19]。对于这类材质的导管,推注室温的生理盐水可能有助于降低导管温度从而加强其抗拉强度[20]。因此,了解不同材质硬膜外导管的特征将有助于椎管内镇痛的安全实施以及处理导管相关的不良事件。

2.2 开孔设计

导管开孔的数量和位置一定程度上都会影响临床效果,包括药物在硬膜外腔的扩散、感觉异常和血管内置管的发生率。单孔和多孔的导管设计也各有利弊。末端开孔的单孔设计由于限制了药液扩散的方向,可能更有助于早期发现血管内、蛛网膜下腔置管,但缺点是导管容易置入一侧导致药物无法两侧均匀分布,从而增加了阻滞不全的发生率。阻滞节段缺失在单孔导管中也经常出现,也是由于导管末端开口位置在硬膜外腔的位置不良导致。由于末端单向出液一定程度上限制了药物的侧方扩散,加上在妊娠晚期硬膜外血管丛增生进一步阻碍了药物扩散,镇痛不全的发生率往往更高。而末端封闭的多孔导管可能更有益于药物在硬膜外腔的扩散,也降低了侧孔被血块或周围组织堵塞的发生率。但多孔的设计会增加药液进入其他腔隙的风险,如蛛网膜下腔、硬膜下间隙、血管。此外,多孔导管的优势似乎仅限于非加强型导管。最近一项研究比较了加强型单孔和多孔导管应用于分娩镇痛的效果[20],结果发现在镇痛起效和维持阶段多孔导管并无优势,研究使用的是传统背景输注联合患者自控的给药模式,较低的输注压力可能会影响多孔导管发挥作用。由于多孔导管侧孔的出液情况往往受输注/推注速度的影响,在低速输注模式下,药液只能从近侧孔隙流出,多孔导管的作用等同于单孔导管。但随着输注速率的增加,远端孔隙逐渐出液,在手动推注达到最高流速时,所有的侧孔全部发挥作用。提示多孔导管只有在联合较高的输注速率时才能发挥最佳的镇痛效果。

3 硬膜外腔给药技术的改良

完善的分娩镇痛需覆盖到下胸段和骶尾部,因此药物在硬膜外腔扩散的范围直接影响了分娩镇痛的效果。程控间歇硬膜外脉冲(programmed inter-mittent epidural bolus, PIEB)自2006年被用于分娩镇痛以来备受青睐。它是一种间歇性脉冲式的给药技术,大容量脉冲式的给药压力使药物在硬膜外腔的扩散更加广泛。几项高质量随机对照研究和Meta分析相继证实,与传统的背景输注或患者自控镇痛相比,PIEB可以减少局部麻醉药用量,降低爆发痛和器械助产的发生率,缩短产程,提高患者满意度[21-23]。基于大量的安全性和有效性的临床研究证据,PIEB可能替代传统背景输注成为分娩镇痛维持阶段的首选给药模式。

3.1 PIEB参数设置

PIEB泵的参数设置是近年来研究的热点,包括脉冲间隔时间,脉冲药物容量和脉冲速率。一项通过序贯法研究PIEB间隔时间的结果显示,使用10 mL 0.062 5%布比卡因+2 μg/mL芬太尼作为脉冲量时,对于90%产妇镇痛有效的脉冲间隔时间(effective interval 90%, EI90)为40 min,产妇在第二产程前不需要PCEA,且运动阻滞及感觉阻滞平面过高的发生率最低[24]。根据这项研究结果,Zakus等[25]用同样的药物配方和40 min间隔时间,也是用序贯法探究第一产程时90%产妇镇痛有效的脉冲容量(effective volume 90%, EV90),结果显示其约为1011 mL,容量增加会使感觉平面升高和运动阻滞,而容量减少会导致阻滞不全。Wong等[26]的研究结果也支持10 mL作为PIEB脉冲容量能达到最佳的镇痛效果。然而,进一步观察发现,上述研究中达半数的产妇感觉阻滞平面>T10,虽然未引起任何不良反应,但是阻滞平面高预示局部麻醉药在硬膜外腔扩散过广。理论上,容量对药物扩散平面的影响较大,为了进一步减少脉冲容量(5 mL)但又不影响镇痛效果,Bittencourt等[27]将布比卡因浓度提高至0.125%,使用序贯法得到的EI90为35 min,虽然此研究中运动阻滞和低血压的发生率极低,但遗憾的是,感觉阻滞平面过高的问题并未得到解决,仍有50%产妇感觉阻滞平面>T6。该团队又进一步将布比卡因浓度提高至0.25%,脉冲容量减少至2.5 mL,使用序贯法得到的EI90为20 min,较低浓度布比卡因(0.062 5%)10 mL作为脉冲容量时测得的间隔时间缩短一半,其结果直接导致了局部麻醉药消耗量的增加近一半,虽然未出现运动阻滞但是感觉平面过高的问题仍然存在[28]。作者解释是该研究中使用了较高的脉冲速率(500 mL/h)所致。可见,虽然PIEB的临床优势已得到明确证实,但其最佳参数设置仍然不明。国内分娩镇痛较常用的局部麻醉药是罗哌卡因,研究发现10 mL 0.08%罗哌卡因+0.3 μg/mL舒芬太尼作为脉冲量时的EI90为42 min[29]。如固定40 min为间隔时间,0.075%罗哌卡因+0.5 μg/mL舒芬太尼配伍时的EV90是10 mL,0.1%罗哌卡因+0.5 μg/mL舒芬太尼配伍时的EV90是9 mL[30]。上述研究结果为国内有效开展PIEB提供了一定的参考价值。

3.2 PIEB脉冲速率和脉冲压力对镇痛效果的影响

体外研究结果显示,随着脉冲速率的增加,脉冲压力增高,染料扩散距离和面积增加[31]。理论上来说,高速率脉冲可以产生更大的脉冲压力从而使药物扩散更加广泛。但近期的两项随机对照研究都相继发现,高速率和低速率(两项研究分为300 mL/hvs100 mL/h,125 mL/hvs250 mL/h)对各自的观察结局均无影响[32-33]。但随着泵速增加会使感觉阻滞平面升高。椎管内分娩镇痛达到T10即能达到完善的镇痛效果,平面过高,如≥T6会增加产妇低血压的风险[33]。因此,虽然高速率可以增加脉冲压力,但是否有助于感觉平面的扩散以及相关的不良反应仍然有待进一步研究证实。药物在硬膜外腔扩散情况决定了镇痛效果,主要有两种方式: 在注射点周围的药物呈均匀分布,提供了完善的镇痛效果;而远离注射点的药物呈不规则、不对称分布。药物的这两种扩散方式决定了镇痛的绝对和相对平面。Casellato等[34]发现,在PIEB给药模式下,一旦达到最高的感觉阻滞平面,在之后的PIEB循环给药过程中,相对和绝对平面基本固定,因此,作者建议一旦阻滞平面固定,可以不定时去评估阻滞情况,从而减少随访频率。

3.3 硬膜外导管设计对PIEB效果的影响

硬膜外导管的不同设计会影响PIEB的脉冲压力以及临床镇痛效果。国内学者对PIEB的4种输注速率(120、240、360、480 mL/h)联合国内常用的12种不同设计的硬膜外导管进行测压,结果发现脉冲压力与脉冲速率呈正相关;细管径、末端封闭、钢丝加强型的导管设计会增加脉冲压力。在使用较高脉冲速率(>360 mL/h)时,应使用粗管径的硬膜外导管以降低报警风险[35]。该团队在此基础上展开染料扩散试验,探索在较高脉冲速率(>360 mL/h)下的最佳导管设计,结果发现末端闭合的单孔导管相比末端闭合的多孔导管在染料扩散距离和面积上均有优势[31]。进一步的临床研究结果证实,在480 mL/h脉冲速率下,单孔导管在镇痛起效、局部麻醉药消耗、骶尾部阻滞等方面均优于多孔导管[36]。该系列研究的结果颠覆了既往的认知,其机制可能是单孔导管结合高脉冲速率产生喷射样效应,促使药物在硬膜外腔更快、更广泛地分布。药物在硬膜外腔均匀分布是有效镇痛的前提,分布不均会增加单侧阻滞、斑块阻滞、阻滞节段缺失等阻滞不全的发生率,不同硬膜外导管在PIEB模式下药物在硬膜外腔的分布情况及镇痛效果仍需研究加以证实。

3.4 DPE+PIEB

DPE技术的原理是通过硬脊膜上的穿刺孔易化药物的跨膜渗透,促使硬膜外腔的药物进入蛛网膜下腔而发挥作用,缩短了镇痛起效时间[37]。那么PIEB大容量、高压力的脉冲给药模式是否能使DPE的穿刺孔在镇痛维持阶段也发挥优势呢?国内学者发现DPE+PIEB相比传统硬膜外+PIEB可以显著降低局部麻醉药消耗量和患者PCEA的次数[21]。然而,Tan等[6]在肥胖产妇中并未发现DPE+PIEB的优势,可能的原因肥胖会导致腹内压和硬膜外腔压力增加,麻醉药需求降低;此外,该研究中使用了更大容量、更频繁的PCEA设置[38]。在参数设置方面,Song等[39]通过序贯法发现,在DPE+PIEB给药模式下,8 mL 0.1%罗哌卡因+0.3 μg/mL舒芬太尼作为脉冲量时的EI90为41 min。而国内的另一项研究结果显示,使用10 mL 0.1%罗哌卡因+0.5 μg/mL舒芬太尼作为脉冲量时的EI50和EI90分别为52.5 min和37.0 min[40]。未来的研究将致力于探索DPE+PIEB给药模式下最佳的容量设定以及不同PIEB泵速对研究结果的影响。

4 硬膜外腔药物的合理使用

4.1 局部麻醉药

硬膜外腔药物使用不当会增加不良反应的发生率,如延长产程,影响运动功能,引起胎心率异常,增加器械助产率,瘙痒,低血压和尿潴留的发生率。许多研究相继证实了使用低浓度的局部麻醉药可以降低不良反应的发生率。一项Meta分析结果显示,低浓度(≤0.1%)相比高浓度(>0.1%)布比卡因,可以显著降低器械助产率,第二产程时间和运动阻滞的发生率,两组疼痛评分无差异[41]。而另一项比较低浓度布比卡因(≤0.1%)和未使用硬膜外分娩镇痛的Meta分析结果显示,两组器械助产率,剖宫产率和产程时间无差异,再次证实了低浓度局部麻醉药的临床安全性[42]。最近的一项系统回顾和Meta分析探究了超低浓度布比卡因(≤0.08%)的潜在优势,结果发现硬膜外分娩镇痛使用超低浓度局部麻醉药可获得与低浓度(0.08%0.1%)和高浓度(≥0.1%)局部麻醉药相似或更佳的母婴结局,但局部麻醉药的用量更少,提示未来的研究将探寻进一步降低局部麻醉药浓度的安全性和有效性,以获得更多的临床受益[43]。

局部麻醉药引起的硬膜外相关母体发热(epi-dural related maternal fever, ERMF)是近年来研究的焦点问题。Del Arroyo等[44]的研究显示,临床使用浓度的布比卡因可破坏产程中正常的白细胞炎症相关生理,损害有对抗致热原作用的IL-1RA,从而使ERMF风险上升。在另一项体外实验中,Wohlrab等[45]发现罗哌卡因剂量依赖性诱导人脐静脉内皮细胞和胎盘滋养细胞的凋亡以及释放促炎因子IL-6、IL-8和PEG2,其导致的细胞损伤和死亡涉及多条信号通路,地塞米松在一定程度上可抑制该效应。然而,体外实验并不能很好地模拟体内的病理生理过程,也无法使暴露的局部麻醉药浓度变化与临床完全一致。那么临床上降低局部麻醉药浓度是否可以降低ERMF的发生率呢?研究结果存在争议。Zhou等[46]的回顾性研究发现相比0.1%罗哌卡因,使用0.075%罗哌卡因能显著降低ERMF的发生率,减少IL-6和TNF-α的释放从而减轻炎性反应。而Chen等[47]的一项随机对照研究发现,0.078%和0.1%两种浓度的罗哌卡因对ERMF的发生率并无影响,认为在回顾性研究中,未定时监测体温是导致ERMF发生率较低的主要原因。此外,镇痛起效后,两组产妇IL-6水平较基线水平都显著升高,但组间比较差异无统计学意义。基于现有的证据有限,无法证实局部麻醉药浓度和ERMF的确切联系。而各个研究中对于发热定义的不同也是导致结果差异的原因之一,目前大多数研究将38 ℃作为诊断阈值,但Greenwell等[48]发现ERMF超过37.5 ℃就会增加新生儿不良反应的风险,包括肌张力降低、辅助通气、Apgar评分降低和新生儿抽搐。因此,笔者建议在今后的研究中应选用合适及统一的发热诊断标准进行比较[49]。

4.2 辅剂的应用

可乐定和新斯的通常作为辅剂用于椎管内分娩镇痛,相比鞘内注射,硬膜外途径所产生的副反应较小,并且可以延长镇痛时间。将两种药物作为辅剂用于腰硬联合麻醉分娩镇痛相比无辅剂对照组,可显著降低局部麻醉药消耗,提高产妇满意度[50]。虽然其提高分娩镇痛效果的作用有限,但是可以降低爆发痛发生率,但临床医师需要警惕其带来的低血压、过度镇静等不良反应[51]。中国学者将右美托咪定作为辅剂加入椎管内分娩镇痛配方中,结果表明,0.1%罗哌卡因+0.5 μg/mL舒芬太尼组产妇相比,0.1%罗哌卡因+0.25 μg/mL右美托咪定+0.25 μg/mL舒芬太尼组产妇镇痛起效更快,局部麻醉药消耗量与瘙痒发生率更低;0.1%罗哌卡因+0.5 μg/mL右美托咪定组产妇相比,0.1%罗哌卡因+0.25 μg/mL舒芬太尼组产妇运动神经阻滞发生率更低[52]。麻醉科医师在椎管内分娩镇痛配方中添加辅剂时,需要注意超说明书用药的问题,并向产妇、家属做好解释说明的工作。

新型硬膜外穿刺定位技术,硬膜外导管的改良、程控间歇硬膜外脉冲输注技术和硬膜外腔药物的合理应用使椎管内分娩镇痛的质量及安全性显著提升。LOR仍是定位硬膜外腔最常用的手段,基于LOR原理开发的压力传感系统以及可视化超声引导穿刺技术能提高穿刺定位的准确性,具有广阔的应用前景;DPE和CSE穿刺技术可增加置管的准确性,未来的研究将致力于探索其在穿刺定位困难人群中的潜在优势。PIEB是新兴的硬膜外腔输注技术,其临床优势已得到证实,但其最佳参数设置仍然不明;且目前多数研究结果都基于初产妇,初产妇和经产妇的宫缩特点有显著差异,因此未来的研究应对经产妇PIEB的参数设置作进一步的探究[53-54]。此外,还应进一步围绕硬膜外腔药物组合和剂量选择,以及硬膜外导管适配的安全性和有效性开展高质量临床研究,从而优化分娩镇痛的临床管理,推动舒适化医疗的发展,切实提升分娩镇痛质量。